《2019年高考物理大一輪復習 實驗12 傳感器的簡單應用學案 新人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019年高考物理大一輪復習 實驗12 傳感器的簡單應用學案 新人教版（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、實驗12傳感器的簡單應用一、實驗目的1認識熱敏電阻、光敏電阻等傳感器的特性2了解傳感器的簡單應用二、實驗要求(一)研究熱敏電阻的熱敏特性1實驗原理：閉合電路的歐姆定律，用歐姆表進行測量和觀察2實驗器材：NTC熱敏電阻，多用電表，溫度計，水杯、冷水和熱水3實驗步驟(1)按圖所示連接好電路，將熱敏電阻絕緣處理(2)把多用電表置于“歐姆”擋，并選擇適當?shù)牧砍虦y出燒杯中沒有熱水時熱敏電阻的阻值，并記下溫度計的示數(shù)(3)向燒杯中注入少量的冷水，使熱敏電阻浸沒在冷水中，記下溫度計的示數(shù)和多用電表測量的熱敏電阻的阻值(4)將熱水分幾次注入燒杯中，測出不同溫度下熱敏電阻的阻值，并記錄4數(shù)據(jù)處理：在下圖坐標系中

2、，粗略畫出熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖線5實驗結論：熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，隨溫度的降低而增大，半導體熱敏電阻也可以用作溫度傳感器(二)研究光敏電阻的光敏特性1實驗原理：閉合電路的歐姆定律，用歐姆表進行測量和觀察2實驗器材：光敏電阻、多用電表、小燈泡、滑動變阻器、導線3實驗步驟(1)將光敏電阻、多用電表、燈泡、滑動變阻器按如圖所示電路連接好，其中多用電表置于“100”擋(2)先測出在室內(nèi)自然光的照射下光敏電阻的阻值，并記錄數(shù)據(jù)(3)打開電源，讓小燈泡發(fā)光，調(diào)節(jié)小燈泡的亮度使之逐漸變亮，觀察表盤指針顯示電阻阻值的情況，并記錄(4)用手掌(或黑紙)遮光時電阻值又是多少，并記錄4數(shù)據(jù)處理：

3、根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光敏電阻的特性5實驗結論(1)光敏電阻在暗環(huán)境下電阻值很大，強光照射下電阻值很小(2)光敏電阻能夠把光照強弱這個光學量轉換為電阻這個電學量(三)注意事項1在做熱敏實驗時，加開水后要等一會兒再測其阻值，以使電阻溫度與水的溫度相同，并同時讀出水溫2光敏實驗中，如果效果不明顯，可將電阻部分電路放入帶蓋的紙盒中，并通過蓋上小孔改變射到光敏電阻上的光的多少3歐姆表每次換擋后都要重新調(diào)零一、熱敏電阻的應用 用對溫度敏感的半導體材料制成的某熱敏電阻RT，在給定溫度范圍內(nèi)，其阻值隨溫度的變化是非線性的某同學將RT和兩個適當?shù)墓潭娮鑂1、R2連成如圖甲虛線框內(nèi)所示的電路，以使電路的等效電阻RL

4、的阻值隨RT所處環(huán)境溫度的變化近似為線性的，且具有合適的阻值范圍為了驗證這個設計，他采用伏安法測量在不同溫度下RL的阻值，測量電路器材如圖乙所示，圖中的電壓表內(nèi)阻很大RL的測量結果如表所示溫度t/30.040.050.060.070.080.090.0RL阻值/543515483447414379347回答下列問題：(1)根據(jù)圖甲所示的電路，在圖乙所示的實物圖上連線(2)為了檢驗RL與t之間近似為線性關系，在坐標紙上作RLt關系圖線(3)在某一溫度下，電路中的電流表、電壓表的示數(shù)如圖丙、丁所示電流表的讀數(shù)為_，電壓表的讀數(shù)為_.此時等效電阻RL的阻值為_；熱敏電阻所處環(huán)境的溫度約為_.解析：(

5、1)根據(jù)電路圖連接實物圖，R1與RT并聯(lián)，再與R2串聯(lián)，滑動變阻器為限流接法，注意各電表的極性，開關控制整個電路，實物連圖如答案圖所示(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在RLt圖象中描點，作RLt圖象為一條直線如答案圖所示(3)讀出電壓U500 V，電流I115 mARL435 ，再由RLt關系圖線找出RL435 對應的溫度t640.答案：(1)連線如圖所示(2)RLt關系圖線如圖所示(3)115 mA500 V435 640 (6266 均正確)二、光電傳感器的應用 為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所使用光控開關控制照明系統(tǒng)光控開關可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光

6、的強弱，光越強照度越大，照度單位為lx)某光敏電阻ROS在不同照度下的阻值如下表所示：照度(lx)0.20.40.60.8101 2電阻(k)754028232018(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在如圖給定的坐標系中描繪出光敏電阻阻值隨照度變化的曲線，并說明光敏電阻阻值隨照度變化的特點(2)如圖所示，當1、2兩端所加電壓上升至2 V時，控制開關自動啟動照明系統(tǒng)，請利用下列器材設計一個簡單電路給1、2兩端提供電壓，要求當天色漸暗、照度降低至10 lx時啟動照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖(不考慮控制開關對所設計電路的影響)提供的器材如下：光敏電阻ROS(符號，阻值見上面表格)直流電源E(電動勢3 V，

7、內(nèi)阻不計)；定值電阻：R110 k、R220 k、R340 k(限選其中之一并在圖中標出)開關S及導線若干解析：(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在坐標系中描點連線，得到如圖所示的變化曲線由圖可知光敏電阻阻值隨照度變化的特點：光敏電阻的阻值隨光照強度的增大非線性減小(2)因天色漸暗、照度降低至10 lx時啟動照明系統(tǒng)，此時光敏電阻阻值為20 k，兩端電壓為2 V，電源電動勢為3 V，故應加上一個分壓電阻，分壓電阻阻值為10 k，即選用R1此電路的原理圖如圖所示答案：見解析三、傳感器在實驗中的應用 傳感器是把非電學量(如速度、溫度、壓力等)的變化轉換成電學量的變化的一種元件，在自動控制中有著相當廣泛的應用有

8、一種測量人的體重的電子秤，其測量部分的原理圖如圖中的虛線框所示，它主要由壓力傳感器R(電阻值會隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻)和顯示體重大小的儀表 (實質(zhì)是理想電流表)組成壓力傳感器表面能承受的最大壓強為1107 Pa，且已知壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關系如表所示設踏板和壓桿的質(zhì)量可以忽略不計，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為48 V，取g10 m/s2請作答：壓力F/N02505007501 0001 2501 500電壓R/300270240210180150120(1)該秤零點(即踏板空載時)的刻度線應標在電流表刻度盤_A處(2)如果某人站在該秤踏板上，電流表刻度盤的示數(shù)為20 mA，這個人的質(zhì)量是_kg.解析：(1)由題表格知，踏板空載時，壓力傳感器的電阻R300 ，此時中電流I A16102 A(2)當電流I20 mA2102 A時，壓力傳感器的電阻R 240 ，對應表格中，這個人的質(zhì)量為50 kg.答案：(1)16102(2)505